T型加劲肋钢顶板-纤维混凝土组合桥面板疲劳性能分析

为研究T型加劲肋钢顶板-纤维混凝土组合桥面板疲劳性能,以某座T型加劲肋钢顶板-纤维混凝土组合桥面板体系的连续钢箱梁桥为研究对象,进行局部足尺模型的疲劳性能试验,并建立有限元模型。在验证有限元模型正确的基础上,通过有限元模型计算,确定组合桥面板疲劳细节最不利位置,并对比各疲劳细节最不利位置刚度、热点应力以及应力集中系数,分析混凝土桥面板和栓钉布置形式对组合桥面板疲劳性能的影响。研究结果表明:通过局部足尺模型试验的实测数据,验证了有限元模拟方法的相对误差均不超过10%,具有较好的精度;与无混凝土板的纯钢T型加劲肋钢桥面板试件模型相比,铺设混凝土组合桥面板试件的整体刚度更高,并且大幅降低了各疲劳细节的热点应力;采用“错焊”栓钉布置形式,可以有效降低钢顶板与T肋的双面角焊缝处应力集中系数,最大减幅接近20%,建议在实际工程中应避免将桥面板栓钉“正焊”于T肋上方。

基于多综眼的纬向T型结构多筋机织物的设计与织造

为了解决传统织机织造效率低下以及异型织物织造难度大的问题,设计了一种基于多综眼的纬向T型结构多筋机织物的织造工艺。通过研究整体T型结构机织物的成形技术,采用多层角联锁结构为基础,结合多综眼织机的特性,设计经向截面图并绘制纹版图,通过机织方法织造了梁高和基座厚度相同的纬向T型结构多筋机织物。结果表明:采用五综眼织机相较于单综眼织机织造效率提升了5倍,织造基于多综眼的纬向T型结构多筋机织物是可行的。

隧道二衬中埋式止水带安装工艺的改进及新型加劲止水带的应用

高铁隧道二衬施工时可能在材料种类及数量、施工工艺选用等因素影响下出现埋设位置不够精准、中埋式止水带线型不一等问题。郑万高铁黄家沟隧道工程,纵向止水带采用U型托夹配合支杆定位、张拉,环向止水带采用T型筋精准定位;为更好的保证工作效果,采用了新型加劲止水带。工程实践表明所采取措施有效提升了中埋式止水带设置深度、结构平顺度及位置准确度,防水效果提升而工期缩短、经济效益良好。

受压T肋加劲板翼缘的局部稳定性能

为研究T形肋加劲板翼缘的受压局部稳定性能,考虑翼缘宽厚比的变化,设计制作5个Q345和4个Q420钢材强度的焊接T形肋加劲板试件进行翼缘局部稳定轴压试验,并建立有限元模型进行验证,分析不同材料本构、简化焊接残余应力、局部初始几何缺陷对其受力性能的影响,得到翼缘局部稳定简化计算公式。结果表明:翼缘局部稳定试件与有限元模型均在翼缘1/2高度附近发生局部屈曲破坏,翼缘宽厚比越大,试件出现局部屈曲变形越早。有限元计算模型采用理想弹塑性本构模型模拟,随着翼缘相对宽厚比增大,残余应力的计入降低了构件轴向刚度;所有板件均计入局部初始缺陷时的稳定系数最小。采用三次多项式拟合的翼缘局部稳定简化公式曲线与欧洲规范曲线的趋势较为接近,而采用Perry公式拟合的曲线与中国、美国规范曲线的趋势较为接近。不同钢材强度拟合的公式曲线趋势基本一致,可以推荐采用Perry公式拟合的曲线进行计算。

等厚超薄T型肋钢-混组合桥面板力学性能研究

为研究等厚超薄T型肋钢-混凝土组合桥面板应用在桥梁负弯矩区段的受力性能,进行了足尺模型静力试验,测试了负弯矩作用下桥面板破坏全过程的变形、应变、混凝土裂缝、极限承载力等。研究结果表明:该新型钢-混凝土组合桥面板负弯矩受力呈典型弯曲破坏模式,受载符合平截面假定,板重量和负弯矩承载能力是常规钢-混凝土组合桥面板的约72%和1.36倍。在试验结果的基础上,建立了等厚超薄T型肋钢-混凝土组合桥面板的负弯矩承载能力实用计算公式,试算对比表明该公式具有工程适用性。

T形板肋对预制带肋底板混凝土叠合板弯曲疲劳性能的影响

为研究T形板肋对预制带肋底板混凝土叠合板弯曲疲劳性能的影响,对3块T形肋底板叠合板和1块整浇板进行弯曲疲劳性能对比试验,主要考察T形板肋与疲劳荷载幅值对试件疲劳破坏形态及疲劳损伤程度的影响,得到了在不同疲劳循环加载次数下的跨中动位移、混凝土应变、预应力筋应变、残余变形等,分析了在不同疲劳循环加载次数下的刚度退化情况、荷载应变分布规律、裂缝分布规律及剩余承载力等。研究结果表明,经历200万次疲劳循环加载后,T形肋底板叠合板无明显的刚度和强度退化,增设T形板肋的叠合板能达到与整浇板相同的弯曲疲劳性能;T形肋底板叠合板正截面弯曲疲劳强度计算可采用普通预应力混凝土受弯构件正截面疲劳应力验算的4个假定,最终以此建立了其正截面弯曲疲劳强度验算方法。

板肋式多肋T梁桥的空间分析

根据板肋式多肋T梁桥的受载力学行为特点,将其各板件视为板梁,同时在构造其位移模式时也考虑了T梁顶板剪滞效应和局部弯曲影响,由此提出了板肋式多肋T梁桥空间计算的板梁有限单元法.

受压T肋被加劲板局部稳定试验与计算方法

为研究T肋被加劲板的受压局部稳定性能,考虑被加劲板宽度的变化,设计制作了2个Q345钢材强度和2个Q420钢材强度的焊接T肋加劲板试件进行被加劲板局部稳定轴压试验,并建立了有限元模型对破坏模式、失稳模态以及荷载位移曲线进行验证,采用6种尺寸的被加劲板局部稳定计算模型,分析了材料本构模型、简化焊接残余应力、局部初始几何缺陷对其受力性能的影响,得到了被加劲板局部稳定简化计算公式,并与各国规范稳定曲线进行对比。结果表明:被加劲板局部稳定试件与有限元模型均在试件1/2高度附近发生局部屈曲,平均应力-应变曲线总体趋势基本相同;随被加劲板宽厚比的增大,不同本构模型计算的稳定系数逐渐减小;采用简化残余应力分布的方式比数值模拟得到的稳定系数略小,计入残余应力加速了构件破坏;局部初始几何缺陷对试件稳定承载力的影响较大,当T肋加劲板的所有板件均计入局部初始几何缺陷时稳定系数最小;采用多项式拟合的被加劲板局部稳定简化公式曲线与欧洲规范曲线变化趋势较为接近,在相对宽厚比较大时超过了欧拉曲线,而采用Perry公式拟合的曲线与中国、美国规范曲线变化趋势较为接近,曲线整体均位于欧拉曲线的下方。

平面外弯矩作用下加劲肋加强T形方钢管相贯节点极限承载力研究

方钢管T形相贯节点承受平面外弯矩作用是与其它工况一样重要的一种工况,但目前规范中对这种受力模式下的加劲肋加强节点承载力计算公式没有规定,这影响着工程设计的效率与质量。在经试验验证有限元分析准确性的前提下,进行参数化分析和回归分析。结果表明:加劲肋加强节点的极限承载力是无加强节点的2.6倍,承载力提高系数ψ随加劲肋与主管厚度比τ、加劲肋与主管宽度比η的增加而增加,其中参数η的影响更大,提高系数ψ随β增加而减小。在无加劲肋方钢管相贯T形节点平面外受弯承载力计算公式的基础上,通过参数化分析得出有加劲肋时方钢管T形节点平面外弯矩作用下极限承载力计算公式,为这类节点的继续研究和工程应用提供了参考。

多肋火灾下混凝土T形梁桥实体剪力滞比研究

为研究多肋火灾下混凝土T形梁桥的剪力滞变化规律,以横桥向5片T形梁组成的混凝土简支梁桥为背景进行分析。采用ANSYS建立混凝土T形梁桥多肋火灾模型,分析多梁肋在对称火荷载作用下,混凝土T形梁桥实体剪力滞比的变化特征。结果表明：所有梁肋受火时,随火温持续时间的延增,剪力滞比呈指数曲线趋势逐渐增加,且处于负剪力滞分布状态;单侧半跨5片梁肋受火,火温持续时间在20min内时,剪力滞比变化明显,火温持续时间在20～60min时,剪力滞比基本回至初值,且随火温持续时间的延增,剪力滞比时程曲线逐渐向初始状态靠拢,走势平坦;桥跨方向非连续梁肋受火,近火梁肋剪力滞比显著。

加劲肋在大宽厚比方钢管混凝土柱中的应用

当方钢管混凝土柱宽厚比较大时,需要考虑管壁局部屈曲导致的截面部分失效。沿管壁纵向布置加劲肋有助于解决此问题。通过对带加劲肋钢板的屈曲系数k值的变参数分析,得出加劲肋尺寸对k值的影响,并建议选择加劲肋需要满足的两个条件。给出大宽厚比情况下等距布置加劲肋的步骤和验算方法。

斜交多肋T梁桥空间计算的有限单元法

将斜交多肋T梁桥的桥面板视为斜形板梁,肋板视为普通板梁,并在构造其位移模式时考虑了T梁桥面板剪滞效应和局部弯曲的影响,然后根据斜交多肋T梁截面位移参数的变形协调关系来组拼其单元刚度矩阵,由此提出了斜交多肋T梁桥空间计算的斜形板梁有限单元法。

T形开孔肋连接件基本力学性能的试验

在钢与混凝土组合结构中连接件是能够保证钢与混凝土协同工作的关键构件,不同的连接件形式其力学性能相差较大,对组合结构的受力产生较大的影响。提出了一种新型的连接件-T形开孔肋,并通过推出试验测试了这种连接件的基本力学性能,通过与开孔板连接件推出试验结果对比,表明T形开孔肋连接件的抗剪强度比开孔板连接件的提高20%,其抗剪刚度比开孔板连接件也有较大的提高,特别是达到极限荷载时T形开孔肋连接件的延性为开孔板连接件的3.5倍。

密肋复合墙体的静力弹塑性分析

针对新型密肋壁板结构中的复合墙体建立了Push-over分析简化计算模型,采用Push-over分析方法,利用大型结构分析程序SAP 2000n对复合墙体进行了罕遇地震作用下的计算,并与试验结果进行了比较.分析表明Push-over分析是对这种新型复合墙体进行弹塑性分析和性能评估的一种有效的方法,由于复合墙体独特的构造特点,使其承力构件(砌块、框格)能够分阶段释放地震能量,从而可有效提高结构的耗能能力和抗倒塌能力.

马巢高速公路桥涵设计创新小结

重点阐述了低高度密肋式T梁、预应力混凝土槽型梁、装配式涵洞通道三项创新技术在马巢高速的应用情况。通过对已建项目设计创新的阶段性小结,可以更好的发现施工过程中出现的问题,对后续项目的持续改进及设计创新推广应用有极大地帮助。

T形肋GFRP抗剪连接件的静载推出试验

为改善玻璃纤维增强塑料(GFRP)与混凝土的界面粘结性能,进行了3组共计9个T形肋GFRP抗剪连接件的静载推出试验,主要考虑了T形肋内开孔及横向穿孔钢筋2个参数对其抗剪性能的影响,得到了破坏形态、裂缝分布规律及荷载-相对滑移关系,分析了T形肋对GFRP抗剪连接件粘结滑移性能、极限承载力以及破坏机理的影响。基于试验得到的破坏机理建立了T形肋GFRP抗剪连接件的极限承载力计算公式。结果表明:T形肋增加了GFRP抗剪连接件与混凝土的接触面积,提高了界面的粘结力;界面出现滑移后,T形肋孔内的混凝土榫或钢筋混凝土榫能提供更好的抗剪性能;孔内是否配置横向穿孔钢筋将导致试件出现2种不同的破坏形态。

加劲肋加强T型方管相贯节点抗震性能分析

为了研究加劲肋加强T型方管相贯节点的抗震性能,本文用有限元分析软件ABAQUS对有加劲肋和无加劲肋的T型方管相贯节点进行滞回性能对比分析,通过变换加劲肋的宽度bw和厚度tw分析参数η（bw/D）和τ（tw/T）对节点耗能能力的影响。结果表明：加劲肋加强节点的极限承载力是无加强作用普通相贯节点的2~5倍,加劲肋在提高节点承载力作用上效果明显,无加强普通节点延性系数为1.6,而加劲肋节点延性系数为2~3之间,加劲肋可以改善节点的延性。加劲肋加强节点的滞回曲线比无加强普通相贯焊接节点的滞回曲线更加饱满,设置加劲肋使节点的耗能性能大大提高。

多肋T形梁桥动力反应的分析

为更加准确分析多肋T形梁桥的动力学特性,考虑剪切变形、剪力滞后和剪滞翘曲应力的自平衡条件,以能量变分原理为基础建立多肋T形梁广义位移的控制微分方程和自然边界条件,获得相应广义位移的闭合解。以算例为基础详细讨论了剪力滞后和自平衡条件等因素对多肋T形梁桥动力反应的影响,得到该类结构动力学特性的规律。通过解析解与有限元数值解进行比较,说明力学分析方法不但有效,而且丰富和发展了多肋T形梁桥的计算理论。

双肋式T形梁力学性能的理论分析

以能量变分原理为基础,考虑了剪滞翘曲应力自平衡条件、剪力滞后和剪切变形等因素,建立了双肋式T形梁广义位移的控制微分方程和自然边界条件,获得了相应广义位移的闭合解.进而以算例为基础讨论了自平衡条件、剪力滞后和剪切变形等因素对双肋式T形梁正应力和挠度的贡献.解析解与有限元数值解吻合更好,说明了本文方法的有效性.

洪口水电站大桥稳定性影响因素分析

本文以福建省宁德洪口水电站交通大桥为例,利用大型有限元程序建立T构-肋拱组合体系桥梁空间模型,分析了影响其稳定性能的几种因素,研究成果有助于了解此类桥梁结构的受力性能。